JP2015010943A - 呈色測定装置および呈色測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑えつつ、呈色試薬に投与された検体の状態を確実に読取り、正確に測定することができる呈色測定装置および呈色測定プログラムを提供する。
【解決手段】呈色測定装置１０は、コンピュータと接続された装置本体１１に、カード型試薬１００をトレイ部１１ａにセットし、装置本体１１に収納することで、カード型試薬１００の呈色反応の分析を行うものである。装置本体１１には、基材に付与された二次元バーコードと呈色試薬が発色した呈色反応とを含む範囲を同時に撮影して、二次元バーコードが示す測定情報に基づいて、呈色試薬の呈色反応に応じた測定値を算出するための撮像画像データとして出力するエリアセンサカメラ１１４を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、呈色試薬に投与された検体の状態を自動的に測定する呈色測定装置および呈色測定プログラムに関するものである。

呈色試薬に検体を投与して、呈色試薬の反応（以下、呈色反応と称す。）を測定する装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。
特許文献１に記載の分析装置には、試験片の反応領域とコード領域とを同時に撮像する際に、明度に差がある試験片の反応領域とコード領域とを同一の条件で撮像した場合では、コード領域に表れたビットパターンを適正に読み取ることができないということが課題として記載されている。
そして、特許文献１に記載の分析装置には、反応領域とコード領域とを含む分析領域の画像を、コード読み取り用画像データとして取得するときは第１の撮影条件で撮影し、被検物質検出用画像データとして取得するときは第１の撮影条件とは異なる第２の撮影条件で撮影することで、コード領域に表示された情報の不読や誤読を回避することができると共に、反応領域における呈色状態を高い信頼性をもって分析できるということが記載されている。

特開２０１２−２２５８６４号公報

しかし、特許文献１に記載の分析装置では、第１の撮影条件で光学的読取情報を撮影した画像と第２の撮影条件で撮影した呈色反応の画像との２つの画像ファイルが生成され、取り扱うことになるため、保存して、後で再度撮影内容を確認するための管理が煩雑である。従って、一回の撮影により、光学的読取情報と呈色反応とを同時に写して１つの画像ファイルとすることができれば管理が容易である。

そこで本発明は、光学的読取情報と呈色反応とを同時に撮影しても、確実に読取り、正確に測定することができる呈色測定装置および呈色測定プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、基材に担持された呈色試薬に、検体が投与されて反応した呈色（以下、呈色反応と称す。）を分析する呈色測定装置において、前記呈色試薬の呈色反応に関する測定情報を示す光学的読取情報であり、前記基材に付与された光学的読取情報と前記呈色試薬が発色した呈色反応とを含む範囲を、同時に撮影してカラー画像の撮像画像データとして出力するエリアセンサカメラと、前記呈色試薬の光学的読取情報と呈色反応とを含む範囲を、３原色光を混色した白色光により照光する照明部と、前記エリアセンサカメラからの撮像画像データに基づいて、前記光学的読取情報が撮影された領域のＲＧＢデータを読み込むと共に、前記呈色反応が撮影された領域のＲＧＢデータを読み込み、このＲＧＢデータに呈色反応を抽出するためのフィルタ演算を行う画像処理部と、前記画像処理部が読み込んだ光学的読取情報が示す測定情報に基づいて、フィルタ演算が行われたＲＧＢデータが示す前記呈色反応に応じた測定値を算出して出力する測定値演算部とを備えたことを特徴とする呈色測定装置である。

本発明に係る呈色測定装置によれば、エリアセンサカメラにより光学的読取情報と呈色試薬が発色した呈色反応とを同時に撮影するため、エリアセンサカメラを１台だけ設ければよい。画像処理部は、光学的読取情報が撮影された領域のＲＧＢデータを読み込み、また、呈色反応が撮影された領域のＲＧＢデータを読み込み、このＲＧＢデータに呈色反応を抽出するためのフィルタ演算を行う。そして、測定値演算部は、画像処理部が読み込んだ光学的読取情報が示す測定情報に基づいて、フィルタ演算が行われたＲＧＢデータが示す呈色反応に応じた測定値を算出して出力する。従って、光学的読取情報が白色光によるＲＧＢデータに基づいて読み込まれ、呈色反応は、呈色反応を抽出するためのフィルタ演算がＲＧＢデータに対して行われるため、１回の撮影でも光学的読取情報と呈色反応とを正確に読み取ることができる。

前記画像処理部によるフィルタ演算は、呈色反応での発色に吸収される波長範囲に応じて、ＲＧＢのそれぞれに重み付けした係数を、ＲＧＢデータに乗算するのが望ましい。フィルタ演算が重み付け係数をＲＧＢデータに乗算するだけなので、簡単な処理で呈色反応を正確に読み取ることができる。

前記エリアセンサカメラの撮影レンズの周囲に、円形状に光源を配置した照明部が設けられていると、基材の凹凸による影の影響を排除することができる。

呈色試薬の呈色反応が始まる初期時間を計測して、経過後に前記画像処理部に撮影の指示を出力すると共に、撮影後の間隔時間ごとに前記画像処理部に撮影の指示を出力する時間計測部が設けられているのが望ましい。
時間計測部が呈色反応に始まる初期時間や、呈色反応の進行を確認するための間隔時間を計測するため、初期時間や間隔時間の測定を手動で行うことが不要となり、自動的に呈色反応が測定できる。

前記画像処理部は、前記撮像画像データに撮影された前記基材の色基準となる基準パターンの色を示すＲＧＢデータと、光学的読取情報から得られた該基準パターンのＲＧＢデータを示すＲＧＢ情報とから、前記エリアセンサカメラによる撮影環境を判定するのが望ましい。画像処理部が基準パターンの色を示すＲＧＢデータと、光学的読取情報のＲＧＢ情報とから撮影環境を判定するので、誤って呈色反応に応じた測定値を算出することを防止することができる。

前記エリアセンサカメラが撮影した撮像画像データであって、前記基材の表面に記入された手書き情報が含まれた撮像画像データを、記憶部に格納すると共に、前記記憶部から読み出して表示部に表示する表示制御手段を備えるのが望ましい。基材に手書き情報が記入されていても、撮像画像データとして記憶部に格納され、表示部に表示する表示制御手段を備えているので、いつでも撮像画像データを読み出して、手書き情報を確認することができる。

本発明に係る呈色測定装置は、コンピュータを、基材に担持された呈色試薬に、投与された検体の呈色反応を分析する呈色測定装置として動作させるための呈色測定プログラムにおいて、前記コンピュータを、前記呈色試薬の呈色反応に関する測定情報を示す光学的読取情報であり、前記基材に付与された光学的読取情報と前記呈色試薬が発色した呈色反応とを含む範囲を、原色光を混色した白色光により照光して同時に撮影し、撮像画像データとして出力するエリアセンサカメラからのカラー画像の撮像画像データに基づいて、前記光学的読取情報が撮影された領域のＲＧＢデータを読み込むと共に、前記呈色反応が撮影された領域のＲＧＢデータを読み込み、このＲＧＢデータに呈色反応を抽出するためのフィルタ演算を行う画像処理部、前記画像処理部が読み込んだ光学的読取情報が示す測定情報に基づいて、フィルタ演算が行われたＲＧＢデータが示す前記呈色反応に応じた測定値を算出して出力する測定値演算部として機能させることを特徴とする呈色測定プログラムにより実現することができる。

本発明は、光学的読取情報を読み取るスキャナと、呈色試薬が発色した呈色反応を分析する分析部との２台を設ける必要がなく、光学的読取情報が白色光によるＲＧＢデータに基づいて読み込まれ、呈色反応を抽出するためのフィルタ演算がＲＧＢデータに対して行われるため、光学的読取情報と呈色反応とを同時に撮影しても、確実に読取り、正確に測定することができる。

本実施の形態に係る呈色測定装置の全体の構成を示す図である。 図１に示す呈色測定装置が分析するカード型試薬を示す平面図である。 図２に示すカード型試薬の二次元バーコードに記録された測定情報のフォーマット図である。 図１に示す呈色測定装置の構成を説明するためのブロック図である。 図１に示す呈色測定装置に内蔵されたエリアセンサカメラを説明するための図である。 図１に示す呈色測定装置のコンピュータの表示部に表示制御部により表示された設定画面の一例の図である。 図１に示す呈色測定装置のコンピュータの表示部に表示制御部により表示された操作画面の一例の図であり、（Ａ）は測定前の状態の操作画面の図、（Ｂ）は測定後の状態の操作画面の図である。 図１に示す呈色測定装置のコンピュータの動作を説明するためのフローチャートである。 図２に示すカード型試薬の二次元バーコードに記録された測定情報の一例の図であり、（Ａ）は測定情報全体とロット情報を説明するための図、（Ｂ）は濃度情報および吸光度情報を説明するための表である。 （Ａ）は吸光度情報と濃度情報との関係を説明するためのグラフ、（Ｂ）は吸光度情報と濃度情報との関係を一次関数で表した図である。 撮像画像データの読み出しを説明するための図であり、（Ａ）は測定フォルダ参照のための操作画面の一例を示す図、（Ｂ）は測定フォルダを開く参照画面の一例を示す図、（Ｃ）は撮像画像データを開く参照画面の一例を示す図である。 撮像画像データが表示された操作画面の一例を示す図である。

本発明の実施の形態に係る呈色測定装置を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、呈色測定装置１０は、血栓症の判定に用いられるカード型試薬１００に検体である血液を投入して、呈色試薬の呈色反応を分析して、Ｄダイマー濃度を測定するものである。呈色測定装置１０は、カード型試薬１００が収納される装置本体１１と、装置本体１１を制御するコンピュータ１２とを備えている。

カード型試薬１００は、図２に示すように、略矩形状の基材１０１に呈色試薬が担持されている。
基材１０１には、血液を投与するための投与部１０２と、投与された血液による呈色試薬の呈色反応を外部から観察するための測定部１０３とが形成されている。また、基材１０１には、呈色試薬の呈色反応に関する測定情報を示す光学的読取情報が、印刷されている。本実施の形態では、呈色反応に関する測定情報として、Ｄダイマー濃度を算出するための検量線情報が、二次元バーコードＱにより記録されている。光学的読取情報はレーザーマーカーによる印刷が、ムラや滲みが発生しないため望ましい。
更に、基材１０１には、呈色反応を正確に撮影するために、色基準となる白パターン１０４と黒パターン１０５とが、色確認用の基準パターンとして印刷されている。
また、基材１０１に、文字や記号を手書きできる領域Ｓが設けられている。本実施の形態では、「患者名」、「年齢」、「ＭＥＭＯ」などの項目が予め印刷されており、医師や看護師が、それぞれの項目に手書きにより記入できるようになっている。

ここで、二次元バーコードＱによる測定情報を図３に基づいて説明する。
二次元バーコードＱには、ロット情報と、検量線情報として濃度情報Ａ〜Ｆおよび吸光度情報Ａ〜Ｆと、白パターンＲＧＢ情報と、黒パターンＲＧＢ情報とが記録されている。
ロット情報は、カード型試薬１００の製造ロット番号を示す情報である。吸光度情報Ａ〜Ｆは、吸光度を区分するための情報である。濃度情報Ａ〜Ｆは、吸光度情報Ａ〜Ｆに対応する濃度を示す情報である。白パターンＲＧＢ情報と黒パターンＲＧＢ情報とは、撮像画像データの撮影環境を判定するための基準パターン（白パターン１０４および黒パターン１０５）の色を示すＲＧＢデータである。白パターンＲＧＢ情報と黒パターンＲＧＢ情報とは、カード型試薬１００を製造する際に、白パターン１０４および黒パターン１０５の色を測定して、この色のＲＧＢデータを二次元バーコードＱに含めたものである。

図１に示すように、装置本体１１は、前面が円弧面に形成され、カード型試薬１００がセットされて収納されるトレイ部１１ａが、出し入れ自在に設けられている。
図４に示すように、装置本体１１には、収納センサ１１３と、エリアセンサカメラ１１４と、照明部１１５と、入出力制御部１１６と、インタフェース部１１７とが格納されている。

収納センサ１１３は、装置本体１１にトレイ部１１ａが収納されたことを検出して、入出力制御部１１６へ通知するものである。
図５に示すように、エリアセンサカメラ１１４は、装置本体１１に収納されたトレイ部１１ａの上方に配置され、トレイ部１１ａに配置されたカード型試薬１００の上面を撮影して、ＲＧＢデータから構成されたカラー画像である撮像画像データを入出力制御部１１６へ出力する。カラー画像である撮像画像データを構成するＲＧＢデータは、赤色（Ｒデータ）、緑色（Ｇデータ）、青色（Ｂデータ）の各色が８ビットの階調で表現されたデータである。ＲＧＢデータはピクセルごとに設けられている。
照明部１１５は、エリアセンサカメラ１１４の撮影レンズの周囲に、ＬＥＤが撮影レンズの外周に沿って円形状に配置された円環状光源である。
照明部１１５は、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光するチップを封止したＬＥＤで、３色光を混色することで白色光とした白色ＬＥＤを使用している。
本実施の形態の白色ＬＥＤは、ピーク波長が６３０ｎｍの赤色光と、５２０ｎｍの緑色光と、４６５ｎｍの青色光とによるものである。

図４に示す入出力制御部１１６は、エリアセンサカメラ１１４からの撮像画像データや収納センサからの収納状態データをコンピュータ１２へインタフェース部１１７を介して送信する。
インタフェース部１１７は、入出力制御部１１６とコンピュータ１２との通信を行うためのコネクタが設けられている。本実施の形態では、コンピュータ１２とＵＳＢによる通信を行なっているため通信用ＵＳＢコネクタを備えており、通信用のＵＳＢとは別に給電用ＵＳＢコネクタも設けられている。

コンピュータ１２では、呈色測定プログラムを動作させることで、呈色測定装置１０の一部として機能している。コンピュータ１２は、ノート型やデスクトップ型とすることができる。
コンピュータ１２は、呈色測定装置１０の一部として、図４に示すように、インタフェース部１２１と、表示部１２２と、操作部１２３と、表示制御部１２４と、画像処理部１２５と、測定値演算部１２６と、時間計測部１２７と、設定部１２８と、記憶部１２９とを備えている。

インタフェース部１２１は、装置本体１１と通信する機能を備えている。本実施の形態では、装置本体１１に合わせてＵＳＢとしている。
表示部１２２は、エリアセンサカメラ１１４からの撮像画像データや測定値、操作ボタンが表示されるモニタである。表示部１２２は、ＬＣＤや有機ＥＬディスプレイ、ＣＲＴなどとすることができる。操作部１２３は、測定を指示する入力手段である。操作部１２３は、キーボードやマウス、タッチパッド、タッチパネルなどとすることができる。

表示制御部１２４は、検査者が操作に必要な表示を表示部１２２に行ったり、検査者が操作部１２３を操作して操作ボタンを押下したときに、その押下を各部へ通知したりする機能を備えている。また、表示制御部１２４は、記憶部１２９に格納された撮像画像データを読み出し、表示部１２２に表示する機能を備えている。
画像処理部１２５は、エリアセンサカメラ１１４に撮影の指示を出力して得られたエリアセンサカメラ１１４からのカード型試薬１００の撮像画像データに基づいて、二次元バーコードＱが撮影された領域を読み込むと共に、呈色反応を示すＴ（テスト）ラインが撮影された領域を読み込む。このとき、画像処理部１２５は、Ｔ（テスト）ラインが撮影された領域のＲＧＢデータに対して、呈色反応を抽出するためのフィルタ演算を行う。また、画像処理部１２５は、測定情報に含まれた色補正データから撮像画像データの色補正を行う。
測定値演算部１２６は、画像処理部１２５が読み込んだ二次元バーコードＱが示す測定情報に基づいて、測定部１０３により示された呈色反応に応じた測定値を算出して出力する。
時間計測部１２７は、トレイ部１１ａが装置本体１１に収納されてから一定時間後に、測定を指示した後に、所定時間後に、定期的に測定を指示する。
設定部１２８は、表示部１２２に表示した設定画面により各種の設定をする機能を備えている。
記憶部１２９は、各種の設定や測定された各種のデータが格納される。記憶部１２９は、ハードディスクドライブとしたり、フラッシュメモリとしたりすることができる。

以上のように構成された本発明の実施の形態に係る呈色測定装置１０の動作および使用状態について図面に基づいて説明する。
まず、検査者は、設定部１２８による設定を行う。図６に示す設定画面Ｗ１では、測定パラメータと、吸光度算出用パラメータとが設定できるよう、入力欄が表示されている。また、入力欄に設定された値を記憶部１２９に格納するための「設定」ボタンＢＸが表示されている。
測定パラメータは、タイマー測定時測定間隔と、タイマー測定開始時間とが設定できる。本実施の形態では、タイマー測定時測定間隔を６０秒ごと、タイマー測定開始時間（初期時間）が１０分に設定されている。
また、吸光度算出用パラメータは、吸光度係数として、緑色、赤色、青色の各色に対応した重み付け係数（吸光度係数）が設定できる。本実施の形態では、緑色を１、他は０に設定されている。

次に、検査者は、検体を図２に示すカード型試薬１００の投与部１０２に投与する。次に、検査者は、図１に示すカード型試薬１００を装置本体１１のトレイ部１１ａにセットして、トレイ部１１ａを装置本体１１内へ押し込み、水平移動させて、トレイ部１１ａを装置本体１１に収納する。
トレイ部１１ａが装置本体１１に収納されたことにより、図４に示す収納センサ１１３は収納状態となる。

コンピュータ１２では、呈色測定プログラムを動作させることにより、表示制御部１２４が表示部１２２に、図７（Ａ）に示すような操作画面Ｗ２を表示している。操作画面Ｗ２では、撮像画像データが表示される画像表示領域Ｓｘと、測定された吸光度からＤダイマー濃度が演算表示される濃度表示欄Ｒ１と、測定された吸光度が表示される吸光度表示欄Ｒ２と、撮像画像データや測定された吸光度およびＤダイマー濃度などが格納されるコンピュータ１２の記憶部１２９の場所を指定するロット名欄Ｒ３とが表示されている。
ロット名欄Ｒ３は、検査者が操作部１２３を操作して任意の文字列を入力するようにしてもよいし、二次元バーコードＱを読み込んだ際に、ロット情報を自動的に表示して指定させるようにしてもよい。
また、操作画面Ｗ２には、１回の測定開始を指示する操作ボタンである「通常測定」ボタンＢ１と、所定時間毎に測定を行うための「タイマー測定」ボタンＢ２とが表示されている。

検査者は、コンピュータ１２の操作部１２３を操作して、収納センサ１１３が収納状態であることにより押下可能となった操作画面Ｗ２の「通常測定」ボタンＢ１を押下する。この「通常測定」ボタンＢ１の押下により画像処理部１２５がインタフェース部１２１を介して装置本体１１に撮影を指示する（図８のステップＳ１０参照）。また、画像処理部１２５が照明部１１５の点灯を指示する。

装置本体１１では、撮影を指示する信号がインタフェース部１１７を介して入出力制御部１１６に入力される。入出力制御部１１６から出力された撮影の指示がエリアセンサカメラ１１４へ出力されることで、エリアセンサカメラ１１４が、トレイ部１１ａにセットされたカード型試薬１００を撮影することで、基材１０１に印刷された二次元バーコードＱと、呈色試薬が発色した呈色反応が観察できる測定部１０３とを同時に取り込んだ撮像画像データを撮影することができる。

撮像画像データは、エリアセンサカメラ１１４から入出力制御部１１６に出力される。そして、撮像画像データは、入出力制御部１１６からインタフェース部１１７を介してコンピュータ１２へ出力される。

コンピュータ１２では、撮像画像データが入力されると、表示制御部１２４が操作画面Ｗ２の画像表示領域Ｓｘに撮像画像データを表示する（ステップＳ２０参照）。表示例を、図７（Ｂ）に示す。
次に、画像処理部１２５は、撮像画像データに撮影された各領域を読み込む。カード型試薬１００がエリアセンサカメラ１１４の定められた撮影位置に配置されるため、それぞれの領域は、予め画像処理部１２５に設定することができる。

例えば、カード型試薬１００がセットされた状態でカード型試薬１００の基材１０１の位置が決定すれば、二次元バーコードＱが印刷された位置は、既知の領域Ｓ１として定義することができる。また、測定部１０３内のＣ（コントロール）ラインが現れる位置も、ロットにより多少のずれがあるものの、既知の領域Ｓ２として幅を持たせれば、その領域Ｓ２内にＣラインが収まるため、領域Ｓ２として定義することができる。更に、測定部１０３内のＴ（テスト）ラインが現れる位置について、Ｃライン同様に、ロットにより多少のずれがあるものの、Ｃラインの位置が決定すれば、ＴラインはＣラインから所定距離ほど離れた位置以内であるため、最大に離間したＣラインからの距離Ｌをオフセットして、その距離Ｌから手前の領域Ｓ３として定義できる。

まず、画像処理部１２５は、撮像画像データから基材１０１の色基準となる白パターン１０４と黒パターン１０５とのＲＧＢデータを読み込む（ステップＳ３０参照）。次に、画像処理部１２５は、二次元バーコードＱが印刷された領域Ｓ１のＲＧＢデータを読み込む（ステップＳ４０参照）。領域Ｓ１については、フィルタ演算を行わない。つまり、赤色光と緑色光と青色光とが混色した照明部１１５からの白色光で二次元バーコードＱを撮影としたときのＲＧＢデータそのままである。白黒のブロックにより構成された二次元バーコードＱは、白色光により白と黒をはっきり区別することができる。従って、白色光で二次元バーコードＱを撮影としたときのＲＧＢデータそのままで、二次元バーコードＱを解析することで正確に解析することができる。

画像処理部１２５は、二次元バーコードＱを解析して、二次元バーコードＱに記録されている測定情報を得る（ステップＳ５０参照）。例えば、二次元バーコードＱに図９（Ａ）に示すような測定情報が記録されている。図９（Ａ）に示す例では、最初の１０バイトがロット情報であり、製造ロット番号「５６７８９０１２３４」を示している。
次に、画像処理部１２５は、測定情報から、基準パターンの色情報である白パターンＲＧＢ情報と黒パターンＲＧＢ情報とを抽出する（ステップＳ６０参照）。

次に、画像処理部１２５は、ステップＳ３０にて撮像画像データから読み込んだ基準パターン（白パターン１０４および黒パターン１０５）のＲＧＢデータと、ステップＳ６０にて測定情報から抽出した基準パターンのＲＧＢデータ（白パターンＲＧＢ情報および黒パターンＲＧＢ情報）とを、それぞれ比較する（ステップＳ７０参照）。
そして、画像処理部１２５は、ステップＳ７０で比較した結果、差が所定閾値より大きれば、撮影環境の異常を表示部１２２に表示する（ステップＳ８０参照）。
撮像画像データの白パターン１０４のＲＧＢデータについて、赤が８、緑が２、青が４であったとする。また、二次元バーコードＱの白パターンＲＧＢ情報について、赤が２、緑が１、青が３であったとする。所定閾値を５とすると、赤の差分が６となり閾値を超えた値であるため、画像処理部１２５は異常を検出する。
撮影環境の異常としては、照度不足やエリアセンサカメラ１１４の異常等が考えられる。検査者は、表示部１２２に撮影環境の異常を報知する旨が表示されると、修理や調整を依頼する。

このように、画像処理部１２５が白パターン１０４および黒パターン１０５の色を示すＲＧＢデータと、二次元バーコードＱの白パターンＲＧＢ情報および黒パターンＲＧＢ情報とから撮影環境を判定するので、誤って呈色反応に応じた測定値を算出することを防止することができる。なお、本実施の形態では、撮影環境の異常を検出して表示部１２２に表示するだけであるが、撮像画像データに補正を掛けたり、エリアセンサカメラ１１４にキャリブレーションを施したりするようにしてもよい。

ステップＳ７０にて、撮影環境が正常であれば、次に、画像処理部１２５は、測定部１０３内のＣラインの領域Ｓ２からＣラインを読み込む（ステップＳ９０参照）。
ここで、Ｔラインの吸光度の測定方法について説明する。
画像処理部１２５は、呈色試薬が発色した呈色反応を含む範囲である領域Ｓ３のＲＧＢデータを読み込み、設定画面Ｗ１にて設定された重み付けデータをＲＧＢデータに乗算するフィルタ演算を行う（ステップＳ１００参照）。
本実施の形態では、呈色試薬が金コロイド粒子を用いたイムノクロマト法によるものである。今回用いた金コロイド粒子の粒径は２０〜８０ｎｍ程度であり、その吸光度特性の波長は、５２０〜５３０ｎｍ付近でピーク値をとる。そのため、呈色反応での発色に吸収される緑色光で照射すると呈色反応の感度が最も高くなる。つまり、緑色光は呈色反応での発色に吸収されて黒くなるので、呈色反応と周囲の区別を付けやすく、呈色反応の測定を高感度に行うことができる。従って、フィルタ演算として、呈色反応での発色に吸収される波長範囲に応じて、ＲＧＢ（赤色、緑色、青色）のそれぞれに重み付けした係数を、ＲＧＢデータに乗算する。呈色反応での発色に吸収される色が緑色であれば、画像処理部１２５は、ＲＧＢのうちの緑色の値を他の赤色や青色より大きくした重み付け係数をＲＧＢデータに乗算する。例えば、エリアセンサカメラ１１４のＲＧＢデータの赤色に「０」を乗算し、緑色に「１」を乗算し、青色に「０」を乗算する。そうすることで、緑色光のみで撮影したときと同じ感度での測定が可能となる。また、今回は金コロイド粒子を用いているが、上記手法により、他の粒子を用いた呈色試薬の測定も可能となる。

画像処理部１２５は、フィルタ演算を行ったＲＧＢデータからＣラインの呈色反応の有無を判定する。
Ｃラインに呈色反応が発生していれば、検体はＴラインも通過しているはずなので、画像処理部１２５は、Ｃラインの中心から所定距離範囲の領域Ｓ３を判定し、呈色反応したＴラインを読み込む。そして、画像処理部１２５は、Ｔラインの吸光度を測定する（ステップＳ１１０参照）。

次に、測定値演算部１２６は、まず、画像処理部１２５からの吸光度が、二次元バーコードＱにして示された測定情報の吸光度情報Ａ〜Ｆのどの範囲に含まれるかを判定する。
ここで、図９（Ｂ）に示すような二次元バーコードＱから測定情報を得たとする。例えば、測定されたＴラインの吸光度が１４０である場合には、吸光度情報Ｅ（１６０．００）と吸光度情報Ｆ（１３０．００）との間である。従って、求める測定値であるＤダイマー濃度は、濃度情報Ｅ（１４．００）と濃度情報Ｆ（１２．００）の範囲となる。

図１０（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、吸光度をＸ軸、濃度（Ｄダイマー濃度）をＹ軸としたときに、吸光度情報Ａ〜Ｆと、吸光度情報Ａ〜Ｆに対応する濃度情報Ａ〜Ｆの各座標とは一次関数で示される直線（ｙ＝ａ１ｘ＋ｂ１〜ｙ＝ａ５ｘ＋ｂ５）により結ばれるため、２点の座標から一次関数の傾きとｙ切片とを求めれば、任意の吸光度（測定された吸光度）に対する濃度（Ｄダイマー濃度）を求めることができる。
例えば、測定された吸光度が１４０である場合には、（ｘ１，ｙ１）＝（１６０．００，１４．００）、（ｘ２，ｙ２）＝（１３０．００，１２．００）の２点の座標から傾きが１／１５、ｙ切片が１０／３であることがわかる。

従って、一次関数は、「Ｄダイマー濃度＝１／１５×吸光度＋１０／３」となる。この式に、吸光度１４０を代入すると、Ｄダイマー濃度「１２．６７」を算出することができる。このようにして、測定値演算部１２６によりＤダイマー濃度が算出される。Ｄダイマー濃度が算出されることで、表示制御部１２４が、図７（Ｂ）に示すように、Ｄダイマー濃度を操作画面Ｗ２の濃度表示欄Ｒ１に表示する（ステップＳ１２０参照）。また、測定結果は、撮像画像データと共に、記憶部１２９に格納される。

次に、タイマー測定について、図面に基づいて説明する。
呈色試薬の呈色反応は、検体を投与してからすぐに発生せずに、所定時間後から徐々に反応し始める。例えば、Ｄダイマー濃度を測定するためのカード型試薬１００では、約７分から約１０分ほど時間を要する。また、呈色試薬は、時間と共に、呈色反応が進む。
タイマー測定は、このような呈色試薬の呈色反応を自動的に測定できるものである。
検査者は、カード型試薬１００をトレイ部１１ａにセットして装置本体１１内へ収納する。そして、検査者は、図７（Ａ）および同図（Ｂ）に示す操作画面Ｗ２の「タイマー測定」ボタンＢ２を、操作部１２３を操作して押下する。

操作画面Ｗ２の「タイマー測定」ボタンＢ２が押下されたことで、時間計測部１２７は時間の計測を始める。例えば、図６に示す設定画面Ｗ１によりタイマー測定開始時間が１０分、タイマー測定時測定間隔が６０秒に設定されている。そうすると、時間計測部１２７はタイマー測定開始時間（初期時間）、約１０分の経過を待つ。時間計測部１２７は初期時間が経過すると、画像処理部１２５へ１回目の測定を指示する。１回目の測定の終了が測定値演算部１２６から通知されると、次に、時間計測部１２７は、タイマー測定時測定間隔、６０秒の経過を待つ。時間計測部１２７はタイマー測定時測定間隔が経過すると、画像処理部１２５へ２回目の測定を指示する。２回目以降は、タイマー測定時測定間隔ごとに撮影の指示を行う。演算により算出されたＤダイマー濃度は、測定された吸光度と共に、記憶部１２９に格納される。検査者は、記憶部１２９に格納された各Ｄダイマー濃度を、表示制御部１２４が表示する操作画面を通じて読み出すことで、結果を知ることができる。
このように、検査者がカード型試薬１００を装置本体１１にセットすれば、初期時間や間隔時間の測定を手動で行うことが不要になり、自動的にＤダイマー濃度が測定できるため、呈色測定装置１０は、効率よく検査ができ、忙しい看護師等が測定時間を気にすることなく、他の業務も同時に遂行できる。

以上、本実施の形態に係る呈色測定装置１０によれば、エリアセンサカメラ１１４により二次元バーコードＱとカード型試薬１００の呈色反応とを同時に撮影するが、光学的読取情報が白色光によるＲＧＢデータに基づいて読み込まれ、呈色反応は、呈色反応を抽出するためのフィルタ演算がＲＧＢデータに対して行われるため、１回の撮影でも光学的読取情報と呈色反応とを正確に読み取ることができる。従って、呈色測定装置１０は、撮像画像データの管理が容易である。
また、フィルタ演算が重み付け係数をＲＧＢデータに乗算するだけなので簡単な処理で呈色反応を正確に読み取ることができる。

エリアセンサカメラ１１４により二次元バーコードＱとカード型試薬１００の呈色反応とを同時に撮影するため、エリアセンサカメラ１１４を１台だけ設ければよい。従って、二次元バーコードＱを読み取るスキャナと、カード型試薬１００の呈色反応を分析するための分析部とを別々に設ける必要がないため、呈色測定装置１０のコストを抑制することができる。また、二次元バーコードＱとカード型試薬１００の呈色反応とを同時に撮影するので、二次元バーコードＱの撮影が、測定部１０３の撮影の邪魔にならない。従って、呈色試薬に投与された血液の状態を確実に読取り、正確に測定することができる。

また、装置本体１１に２台を設けるより装置本体１１内のスペースを有効に活用することができ、小型化も可能である。また、二次元バーコードＱの撮影と、カード型試薬１００の呈色反応の撮影とを同時に行うことで、一度の撮影で済むため撮影時間を短縮することができる。

測定対象であるカード型試薬１００の基材１０１が位置決めしてから、エリアセンサカメラ１１４により撮影するため、二次元バーコードＱの領域Ｓ１と、カード型試薬１００の呈色反応の領域Ｓ２，Ｓ３とを設定により定義することで、撮像画像データから画像認識技術を使って探さなくてもよいので、画像処理の負担を軽減することができる。

エリアセンサカメラ１１４によりＣラインやＴラインを撮影するときに、測定部１０３の凹部による影が掛かると、正確に呈色反応を撮影できないが、エリアセンサカメラ１１４の撮影レンズの周囲に、円形状に光源を配置した照明部１１５が設けられているため、ＣラインやＴラインへの影の影響を排除することができる。

カード型試薬１００は、トレイ部１１ａにセットされ、装置本体１１に収納されて撮影される。装置本体１１は、遮蔽されて内部が暗く、撮影時には照明部１１５からいつも同じ照明光が照射されるため、カード型試薬１００を同じ条件で撮影することができる。従って、均一な条件で撮像画像データが撮影されるため、測定の精度を均一に保つことができる。

次に、検査者が、エリアセンサカメラ１１４により撮影された撮像画像データを読み出して、確認を行う場合を説明する。
図１１（Ａ）に示すように、操作画面Ｗ２のツールバーから「ファイル」を選択することで、「測定フォルダ参照」が表示される。検査者は、操作部１２３を操作して、「測定フォルダ参照」を選択する。「測定フォルダ参照」の選択により表示制御部１２４は、予め設定された測定フォルダである「ＭｅａｓｕｒｅＤａｔａ」フォルダを開く参照画面を表示する。
図１１（Ｂ）に示す参照画面Ｗ３では、図７（Ａ）に示すロット名欄Ｒ３に入力された文字列がフォルダ名として表示されている。図１１（Ｂ）に示す例では、ロット情報である製造ロット番号「５６７８９０１２３４」がフォルダ名となっている。
検査者が操作部１２３を操作して、フォルダ「５６７８９０１２３４」をダブルクリックなどで選択することで、表示制御部１２４がフォルダ「５６７８９０１２３４」の中を開いた状態の参照画面を表示する。
図１１（Ｃ）に示す参照画面Ｗ４では、図７（Ａ）に示す「通常測定」ボタンＢ１の押下で、通常測定により撮影された撮像画像データのアイコン（サムネイル）が表示されている。
検査者が操作部１２３を操作して、この撮像画像データをダブルクリックなどで選択することで、表示制御部１２４は記憶部１２９から撮像画像データを読み出し、図１２に示すような操作画面Ｗ２に撮像画像データを表示させる。

このように撮影された撮像画像データを、いつでも記憶部１２９から読み出して確認することができるので、過去の測定を再度確認することができる
また、カード型試薬１００に手書きできる領域Ｓが設けられているため、医師や看護師などの検査者が、撮像画像データを記憶部１２９読み出して表示部１２２に表示させることで、カード型試薬１００に記入した手書き文字や記号などの手書き情報をいつでも確認することができる。

なお、本実施の形態では、光学的読取情報を二次元バーコードとしたが、一次元バーコードとしたり、ドットパターンによるものとしたりすることができる。
また、本実施の形態では、呈色測定装置１０が装置本体１１とコンピュータ１２との別体で構成されているが、コンピュータ１２の各部の機能を装置本体１１に実装して１台で構成するようにしてもよい。
また、呈色試薬をＤダイマー濃度測定用試薬としているが、呈色反応する呈色試薬であれば、呈色測定装置１０は他の試薬でも測定できる。

本発明は、呈色試薬の呈色反応が正確に測定できるため、病院や検査機関、大学などの教育機関などに好適である。

１０ 呈色測定装置
１１ 装置本体
１１ａ トレイ部
１１３ 収納センサ
１１４ エリアセンサカメラ
１１５ 照明部
１１６ 入出力制御部
１１７ インタフェース部
１２ コンピュータ
１２１ インタフェース部
１２２ 表示部
１２３ 操作部
１２４ 表示制御部
１２５ 画像処理部
１２６ 測定値演算部
１２７ 時間計測部
１２８ 設定部
１２９ 記憶部
１００ カード型試薬
１０１ 基材
１０２ 投与部
１０３ 測定部
１０４ 白パターン
１０５ 黒パターン
Ｑ 二次元バーコード
Ｓ，Ｓ１〜Ｓ３ 領域
Ｗ１ 設定画面
Ｗ２ 操作画面
Ｓｘ 画像表示領域
Ｒ１ 濃度表示欄
Ｒ２ 吸光度表示欄
Ｒ３ ロット名欄
Ｌ 距離
Ｗ３，Ｗ４ 参照画面
ＢＸ 「設定」ボタン
Ｂ１ 「通常測定」ボタン
Ｂ２ 「タイマー測定」ボタン

Claims (7)

1. 基材に担持された呈色試薬に、検体が投与されて反応した呈色（以下、呈色反応と称す。）を分析する呈色測定装置において、
   前記呈色試薬の呈色反応に関する測定情報を示す光学的読取情報であり、前記基材に付与された光学的読取情報と前記呈色試薬が発色した呈色反応とを含む範囲を、同時に撮影してカラー画像の撮像画像データとして出力するエリアセンサカメラと、
   前記呈色試薬の光学的読取情報と呈色反応とを含む範囲を、３原色光を混色した白色光により照光する照明部と、
   前記エリアセンサカメラからの撮像画像データに基づいて、前記光学的読取情報が撮影された領域のＲＧＢデータを読み込むと共に、前記呈色反応が撮影された領域のＲＧＢデータを読み込み、このＲＧＢデータに呈色反応を抽出するためのフィルタ演算を行う画像処理部と、
   前記画像処理部が読み込んだ光学的読取情報が示す測定情報に基づいて、フィルタ演算が行われたＲＧＢデータが示す前記呈色反応に応じた測定値を算出して出力する測定値演算部とを備えたことを特徴とする呈色測定装置。
2. 前記画像処理部によるフィルタ演算は、呈色反応での発色に吸収される波長範囲に応じて、ＲＧＢのそれぞれに重み付けした係数を、ＲＧＢデータに乗算する請求項１記載の呈色測定装置。
3. 前記エリアセンサカメラの撮影レンズの周囲に、円形状に光源を配置した照明部が設けられている請求項１または２記載の呈色測定装置。
4. 呈色試薬の呈色反応が始まる初期時間を計測して、経過後に前記画像処理部に撮影の指示を出力すると共に、撮影後の間隔時間ごとに前記画像処理部に撮影の指示を出力する時間計測部が設けられている請求項１から３のいずれかの項に記載の呈色測定装置。
5. 前記画像処理部は、前記撮像画像データに撮影された前記基材の色基準となる基準パターンの色を示すＲＧＢデータと、光学的読取情報から得られた該基準パターンのＲＧＢデータを示すＲＧＢ情報とから、前記エリアセンサカメラによる撮影環境を判定する請求項１から４のいずれかの項に記載の呈色測定装置。
6. 前記エリアセンサカメラが撮影した撮像画像データであって、前記基材の表面に記入された手書き情報が含まれた撮像画像データを、記憶部に格納すると共に、前記記憶部から読み出して表示部に表示する表示制御手段を備えた請求項１から４のいずれかの項に記載の呈色測定装置。
7. コンピュータを、基材に担持された呈色試薬に、投与された検体の呈色反応を分析する呈色測定装置として動作させるための呈色測定プログラムにおいて、
   前記コンピュータを、
   前記呈色試薬の呈色反応に関する測定情報を示す光学的読取情報であり、前記基材に付与された光学的読取情報と前記呈色試薬が発色した呈色反応とを含む範囲を、原色光を混色した白色光により照光して同時に撮影し、撮像画像データとして出力するエリアセンサカメラからのカラー画像の撮像画像データに基づいて、前記光学的読取情報が撮影された領域のＲＧＢデータを読み込むと共に、前記呈色反応が撮影された領域のＲＧＢデータを読み込み、このＲＧＢデータに呈色反応を抽出するためのフィルタ演算を行う画像処理部、
   前記画像処理部が読み込んだ光学的読取情報が示す測定情報に基づいて、フィルタ演算が行われたＲＧＢデータが示す前記呈色反応に応じた測定値を算出して出力する測定値演算部として機能させることを特徴とする呈色測定プログラム。